專利名稱：自行車鏈輪組件及和其一起使用的曲柄臂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自行車的鏈輪組件，它具有至少一個大鏈輪、至少一個小鏈輪和一個用于驅(qū)動這些鏈輪的曲柄臂，本發(fā)明并涉及供該鏈輪組件使用的曲柄臂。
在傳統(tǒng)的鏈輪組件中，如

圖13所示，曲柄臂1包括一鏈輪座10，它具有用于連接大鏈輪5的連接部10a。這樣，大鏈輪5直接連于曲柄臂1。
就上述傳統(tǒng)的結(jié)構來說，其中大鏈輪的內(nèi)徑已增加，以減輕重量，曲柄臂的鏈輪座自連接于曲軸的曲柄臂凸臺處必須延伸到一個大范圍內(nèi)。因此，當鑄造該曲柄臂時，由于缺少達到鏈輪座鑄模角隅處的熔化金屬，常導致產(chǎn)品不合格。在鍛造的情況下，要得到大曲柄臂需要大量金屬。這導致材料成本增加，并使制造過程麻煩，要用附加的工序來將鍛造曲柄臂切成所需的形狀。
本發(fā)明的一個目的是要提供一種自行車鏈輪組件，它可以做得重量輕，外觀漂亮、強度大、高度精細和輕巧。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種和鏈輪組件一起可有利使用的曲柄臂。
本發(fā)明的上述目的是利用一種開頭提到的自行車鏈輪組件來實現(xiàn)的，其中小鏈輪經(jīng)第一連接裝置連于曲柄臂的鏈輪座延伸部，而大鏈輪經(jīng)第二連接裝置僅連于小鏈輪。即大鏈輪僅經(jīng)第二連接裝置和小鏈輪連于曲柄臂。
本發(fā)明的自行車曲柄臂包括5個自凸臺徑向向外延伸的鏈輪座延伸部，該延伸部限定了畫出一個直徑大至95毫米的假想圓的端面。
本發(fā)明具有下列功能和效果在上述自行車鏈輪組件中，大鏈輪經(jīng)小鏈輪連于曲柄臂，曲柄臂的鏈輪座延伸部無需用于連接大鏈輪的連接裝置。這就是說，即使大鏈輪具有限定內(nèi)徑增加的連接腿，大鏈輪仍可連于曲柄臂，而允許鏈輪座延伸部具有較現(xiàn)有技術中為小的自曲軸連接凸臺的長度。
其中，曲柄臂的鏈輪延伸部的端面被配量成跟大鏈輪連接腿的端而相接觸，不僅改善了外觀，而且作用在大鏈輪上的大驅(qū)動負荷由曲柄臂有效地接收和支承。其中大鏈輪由曲柄臂經(jīng)小鏈輪間接支承。至少對于曲柄臂的鏈輪座延伸部的端面位置及大鏈輪連接腿的端面位置，其制造公差可以放大，為制造提供方便。其中這些端面，雖然不相互接觸，但配置得彼此鄰近，鏈輪和曲柄臂的外側(cè)面及側(cè)緣可呈現(xiàn)光滑連續(xù)，具有漂亮的外觀。
本發(fā)明的自行車曲柄臂具有鏈輪連接部，它被配置得離曲軸接納管形部有較大的空間。這種結(jié)構布置鄰近鏈輪連接部位有較大的操作空間，以便于連接鏈輪的操作。當把鏈輪座延伸部的長度自凸臺處限制在這樣一個范圍內(nèi)，使這些延伸部端面處在上述假想圓上，便能確保所述這一特點。而且，曲軸接納管形部可有較大的壁厚。
在上述鏈輪組件中，盡管大鏈輪內(nèi)徑增大，然而鏈輪座延伸部的長度卻可以減小，這帶來了能使大鏈輪減輕的好處，并能使曲柄臂制造成本降低，很容易和有效地避免了制造誤差，減少了材料量，制成后無須成形作業(yè)。
此外，大鏈輪鄰近曲柄臂鏈輪座延伸部配置的特點確保了外觀漂亮，強度好的優(yōu)點，從而提高了商業(yè)價值和壽命。
采用本發(fā)明的曲柄臂的鏈輪組件，從鏈輪和曲柄臂之間連接的角度看，便于裝配，增強的凸臺能和曲軸可靠連接。
本發(fā)明的上述和其它的目的、特點和優(yōu)點，由于下面對附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)先實施例的更加詳細地敘述而變得明顯。
圖1 是本發(fā)明的自行車鏈輪組件的側(cè)視圖;
圖2 是鏈輪組件的剖視圖;
圖3 是曲柄臂凸臺的前視圖;
圖4 是曲柄臂凸臺的后視圖;
圖5 是彼此鄰近配置的連接腿和鏈輪座延伸部的說明圖;
圖6 是彼此鄰近配置的連接腿和鏈輪座延伸部的另一說明圖;
圖7 是彼此鄰近配置的連接腿和鏈輪座延伸部的另一說明圖;
圖8 是彼此鄰近配置的連接腿和鏈輪座延伸部的另一說明圖;
圖9 是彼此鄰近配置的連接腿和鏈輪座延伸部的另一說明圖;
圖10 是彼此鄰近配置的連接腿和鏈輪座延伸部的另一說明圖;
圖11 是本發(fā)明另一實施例的鏈輪組件的剖視圖;
圖12 是本發(fā)明又一實施例的鏈輪組件的剖視圖;
圖13 是傳統(tǒng)鏈輪組件的剖視圖。
如圖1和2所示，由鋁合金鍛制成的自行車曲柄臂1包括一臂體1a和跟臂體1a成一體的曲軸連接凸臺3。凸臺3包括一個自臂體1a一端向后凸出的并形成曲軸連接孔2的管形部3a和一個自管形部3a延伸的突緣部3b。臂體1a有一個在其另一端中形成的踏板座孔4。曲柄臂1在其端部支承一個大的高速鏈輪5，一個小于高速鏈輪5的中速鏈輪6，和一個小于中速鏈輪6的低速鏈輪7，它們構成用于提供3個速度的自行車的鏈輪組件，如圖2詳細所示，曲柄臂1經(jīng)凸臺3連于被支承在自行車車架的底部軸承架8內(nèi)的曲軸9。曲柄臂1被轉(zhuǎn)動以驅(qū)鏈輪5-7，以便經(jīng)鏈輪C傳遞驅(qū)動力到自行車后輪上。
如圖3和4所示，為將鏈輪5-7連于曲柄臂1，該曲柄臂1包括5個自凸臺3徑向延伸的鏈輪座延伸部10，凸臺圍繞其中的曲軸連接孔2的軸線Z。這些延伸部10跟凸臺3整體鍛成。5個鏈輪座短柱11分別從延伸部10的端區(qū)向自行車內(nèi)側(cè)突出，它們跟延伸部10整體鍛出。鏈輪5-7經(jīng)一連接構件相互連接，如圖1和2所示。
具體說，低速鏈輪7在其內(nèi)周邊用安裝螺釘12牢固地固定于鏈輪座短柱11上。該中速鏈輪6包括一個構成齒6a的環(huán)部和5個自環(huán)部向鏈輪旋轉(zhuǎn)軸延伸出的連接腿66。該連接腿66跟鏈輪座延伸部10的內(nèi)表面相對配置，并用安裝螺釘12固定在鏈輪座短柱11上。高速鏈輪5包括一個構成齒5a的環(huán)形部和5個自環(huán)形部向鏈輪旋轉(zhuǎn)軸延伸的連接腿5b。連接腿5b被配置得跟鏈輪座延伸部10成如圖1所示的位置關系。這些連接腿5b并不連于鏈輪座延伸部10，而用連接螺釘13分別連接于中速鏈輪6的連接腿6b。
這就是說，中速鏈輪6和低速鏈輪7固定在鏈輪座延伸部10上，在一次操作中，它們可連接或脫開。這樣，兩鏈輪6和7共用同一個用于連接曲柄臂1的連接構件。
該高速輪5連接于中速鏈輪6，而不連于曲柄臂1上。高速鏈輪5經(jīng)中速鏈輪6連于曲柄臂1，這樣，高速鏈輪5可制作得輕，且曲柄臂1的尺寸可縮小。
具體地說，曲柄臂1的鏈輪座延伸部10限定了端面A，端面A被設置成向內(nèi)朝向旋轉(zhuǎn)軸線，背離連接高速鏈輪5和中速鏈輪6的螺釘5。即使高速鏈輪5的連接腿5b的端面B在那里形成如圖13所示的現(xiàn)有技術中大內(nèi)徑，鏈輪座延伸部10仍可自曲柄臂1的凸臺3處延伸到一個較現(xiàn)有技術中為小的范圍。也就是說，高速鏈輪5可連于曲柄臂1，即使鏈輪座延伸部10有一個使鏈輪座延伸部10端面A畫出一個直徑不超過95毫米的圓的縮小長度。
因此，雖然高速鏈輪5的連接腿5b并不連于曲柄臂1的鏈輪座延伸部10，然而，鏈輪座延伸部10的端面A和連接腿5b的端面B是彼此相鄰和相對設置的，從而改善了外觀和強度。
如圖5所示，在那里表面A和B處在彼此接觸中，作用在高速鏈輪5上的大驅(qū)動負荷通過端面A和B之間的接觸由曲柄臂1有效地接收和承受。因此，高速鏈輪5在如此的負荷作用下并不移向旋轉(zhuǎn)軸。通過將鏈輪座延伸部10和連接部5b的形狀做成如圖5和6中所示，可使外觀獲得改善。在圖6中，鏈輪座延伸部10的外側(cè)表面X相對于連接腿5b的外側(cè)表面Y是光滑連續(xù)的。此外，在圖5中，鏈輪座延伸部10的側(cè)表面W相對于連接腿的側(cè)表面V，在沿各鏈輪旋轉(zhuǎn)軸線方面看時，是光滑連續(xù)的。
如圖7所示，表面A和B可彼此間隔不超過3毫米的距離。此時，如圖8所示，鏈輪座延伸部10的外側(cè)表面X和連接腿5b的外側(cè)表面Y，盡管它們之間有距離D，仍顯示出光滑連續(xù)。鏈輪座延伸部10的側(cè)表面W和連接腿5b的側(cè)表面V，如圖5所示，也顯示出彼此連續(xù)，呈現(xiàn)出一種優(yōu)良的外觀。
在上述兩種結(jié)構中，在鏈輪座延伸部10的外側(cè)面X和連接腿5b的外側(cè)面Y之間，可允許輕微的偏置，如圖10和11所示，同樣，在鏈輪座延伸部10的側(cè)表面W和連接腿5b的側(cè)表面V之間可允許輕微的偏置，如圖9所示。在每種情況下，通過限制偏置量T1或T2不大于3毫米，可確保光滑連續(xù)的外觀。
如圖2所示，每一鏈輪座短柱11形成一個螺紋達到底部的孔11a，通至鏈輪座延伸部10的內(nèi)表面。這就是說，該螺紋孔11a并不延伸到曲柄臂1的前表面。這樣，曲柄臂1的前表面有一簡潔的外觀。
如圖4所示，鏈輪座短柱11設置在距鏈輪座延伸部10的未端較位置P更近的位置上;在P位置上，鏈輪座延伸部10連于凸臺3的突緣部3b。因此，保證了在管形部3a和鏈輪座短柱11之間的較大間隔，盡管鏈輪座延伸部10距凸臺3的距離較短。這種結(jié)構提供了較大的鄰近于鏈輪座短柱11操作空間，以便于連接鏈輪6和7的操作。此外，管形部3a可有較大的壁厚，以達到跟曲軸9的剛性連接。
圖12表示本發(fā)明另一實施例中的鏈輪組件。
在該實施例中，高速鏈輪5具有連接腿5b，它們被焊于中速鏈輪6上。中速鏈輪6和低速鏈輪7通過曲柄臂1的鏈輪座延伸部14的鉚接頭部被固定在鏈輪延伸部10上。
圖12所示的高速鏈輪5有一鏈輪導向裝置15。
在上述實施例中，鏈輪座延伸部10的端面A和連接腿5b的端面B是彼此對置的。與此相反，鏈輪座延伸部10的端部可朝高速鏈輪5的外側(cè)移離連接腿5b的端部，使端面A和B離軸線Z等距離，并沿鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線設置。此外，鏈輪座延伸部和連接腿5b的端部可彼此徑向或軸向輕微移離?？傊?，本發(fā)明的目的可通過安排鏈輪座延伸部10的端面A跟高速鏈輪5的連接腿5b相接觸或稍微隔離來實現(xiàn)，端面A較在高速鏈輪5和中速鏈輪6之間連接時更接近于這些鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線。
本發(fā)明也適用于提供兩個速度而非三個速度的鏈輪組件。也就是說，本發(fā)明適用于具有至少一個大鏈輪和至少一個小鏈輪的鏈輪組件。
權利要求
1.一種自行車鏈輪組件，包括一個大鏈輪；一個小鏈輪；一個用于支承所述大鏈輪和小鏈輪的曲柄臂，具有一臂體；一個用于將所述曲柄臂連于自行車曲柄軸的凸臺；自所述凸臺徑向向外延伸并包括用于連接所述小鏈輪的第一連接裝置的鏈輪座延伸部；自第一連接裝置徑向向外配置、用于將大鏈輪連接于小鏈輪的第二連接裝置，所述大鏈輪經(jīng)所述第二連接裝置僅連于所述小鏈輪。
2.一種按權利要求1所述的鏈輪組件，其特征在于所述大鏈輪包括用于連接所述小鏈輪的連接腿，所述連接腿限定徑向向內(nèi)面向的第一端面，所述鏈輪座延伸部限定徑向向外面向的第二端面，所述第一端面和第二端面彼此接觸。
3.一種按權利要求2所述的鏈輪組件，其特征在于所述鏈輪座延伸件的外側(cè)表面相對于所述連接腿的外側(cè)面，在鄰近第一端面和第二端面之間的接觸位置處，是光滑連續(xù)的。
4.一種按權利要求2所述的鏈輪組件，其特征在于，在沿所述大鏈輪和小鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線方向看時，所述鏈輪座延伸部的表面相對于所述連接腿的所述表面，在鄰近所述第一端面和第二端面之間的接觸位置處，是光滑連續(xù)的。
5.一種按權利要求1所述的鏈輪組件，其特征在于所述大鏈輪包括用于連接所述小鏈輪的連接腿，所述連接腿限定徑向向內(nèi)面向的第一端面，所述鏈輪座延伸部限定徑向向外面向的第二端面，所述第一端面和第二端面配置成彼此鄰近而不接觸。
6.一種按權利要求1所述的鏈輪組件，其特征在于所述大鏈輪包括用于連接所述小鏈輪的連接腿，所述連接腿限定徑向向內(nèi)面向的第一端面，所述鏈輪座延伸部限定徑向向外面外的第二端面，所述第一端面和第二端面配置成彼此鄰近而不接觸。
7.一種按權利要求1所述的鏈輪組件，其特征在于所述第一連接裝置是自所述鏈輪座延伸部向內(nèi)凸出的并制成底部有螺紋的孔的短柱，該孔僅通至所述鏈輪座延伸部的內(nèi)表面。
8.一種按權利要求1所述的鏈輪組件，其特征在于所述第一連接裝置是一些自所述鏈輪座延伸部向內(nèi)凸出的并具有一些連接所述小鏈輪的固定凸出部的短柱。
9.一種按權利要求1所述的鏈輪組件，其特征在于5個所述鏈輪座延伸部與凸臺整體延伸，并相對于凸臺的軸線徑向延伸，所述鏈輪座延伸部限定了畫出具有大到95毫米直徑的假想圓的端面。
10.一種自行車曲柄臂，包括一個包括一個用于連接曲柄軸的端部凸臺的臂體;5個與所述端部凸臺整體延伸并自所述凸臺軸線徑向向外延伸的鏈輪座延伸部，所述鏈輪座延伸部包括自連接于所述凸臺的位置處徑向向外配置的鏈輪連接裝置;所述鏈輪延伸部限定了畫出直徑大到95毫米假想圓的端面。
11.一種按權利要求10所述的曲柄臂，其特征在于至少所述臂體和鏈輪座延伸部由鋁合金鍛制而成。
全文摘要
一種自行車鏈輪組件，包括一大鏈輪、一小鏈輪和一個用于支承這些鏈輪的曲柄臂。該曲柄臂有一臂體；一個用于將曲柄臂連于自行車曲軸的凸臺，和自該凸臺徑向向外延伸的鏈輪座延伸部。該小鏈輪經(jīng)設置在鏈輪座延伸部上的第一連接裝置跟曲柄臂相連。大鏈輪經(jīng)配置在第一連接裝置徑向向外處的第二連接裝置跟小鏈輪連接。該大鏈輪僅借助第二連接裝置和小鏈輪跟曲柄臂相連。
文檔編號B62M3/00GK1097173SQ9410246
公開日1995年1月11日 申請日期1994年3月9日 優(yōu)先權日1993年3月9日
發(fā)明者谷正彥 申請人:株式會社島野